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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.2 钛基复合材料国内外研究现状与分析2

1.3 非连续增强钛基复合材料原位自生反应制备方法5

1.3.1 气—固反应法5

1.3.2 固—液反应法6

1.3.3 固—固反应法7

1.4 非连续增强金属基复合材料组织结构优化8

1.5 非连续增强钛基复合材料的力学性能11

1.5.1 复合材料协同效应概念11

1.5.2 非连续增强钛基复合材料的室温拉伸性能12

1.5.3 复合材料的弹性模量14

1.6 非连续增强钛基复合材料变形及热处理16

1.6.1 热变形对非连续增强钛基复合材料性能的影响16

1.6.2 热处理对非连续增强钛基复合材料组织与性能的影响17

参考文献18

第2章 网状结构钛基复合材料的设计24

2.1 钛基复合材料基体与增强相材料的设计24

2.1.1 基体材料的设计24

2.1.2 增强相的设计26

2.2 钛基复合材料网状结构及结构参数的设计29

2.2.1 网状结构的设计29

2.2.2 网状结构参数的设计29

2.3 网状结构钛基复合材料制备工艺设计与优化32

2.3.1 网状结构TiBw/Ti复合材料制备工艺设计32

2.3.2 增强相不同分布状态TiBw/Ti复合材料组织分析35

2.3.3 增强相不同分布状态TiBw/Ti复合材料拉伸性能分析37

参考文献38

第3章 网状结构Ti基复合材料组织与性能40

3.1 网状结构TiBw/Ti复合材料组织与性能40

3.1.1 网状结构TiBw/Ti复合材料组织分析40

3.1.2 网状结构TiBw/Ti复合材料拉伸性能42

3.1.3 网状结构Ti基复合材料断裂与强韧化机理44

3.2 热轧制变形对TiBw/Ti复合材料组织与性能的影响47

3.2.1 轧制变形对TiBw/Ti复合材料组织的影响48

3.2.2 轧制变形对TiBw/Ti复合材料拉伸性能的影响49

3.3 网状结构（Ti5Si3+Ti2C）/Ti复合材料制备、组织与性能50

3.3.1 网状结构（Ti5Si3+Ti2C）/Ti复合材料组织分析50

3.3.2 网状结构（Ti5Si3+Ti2C）/Ti复合材拉伸性能53

参考文献56

第4章 网状结构TC4基复合材料组织结构及其形成机理58

4.1 准连续网状结构5vol. ％ TiBw/TC4复合材料的制备58

4.1.1 烧结态TC4钛合金组织分析58

4.1.2 准连续网状结构5vol. ％ TiBw/TC4复合材料组织分析59

4.2 烧结工艺对网状结构TiBw/TC4复合材料组织的影响62

4.3 网状结构参数对TiBw/TC4复合材料组织的影响65

4.3.1 增强相含量对TiBw/TC4复合材料组织的影响65

4.3.2 网状尺寸对TiBw/TC4复合材料组织的影响67

4.4 网状结构TiBw/TC4复合材料特殊组织及形成机理69

4.4.1 TiBw/TC4复合材料网状结构形成机理69

4.4.2 网状结构中TiBw销钉状结构形成机理71

4.4.3 网状结构中树枝状TiBw结构形成机理71

4.4.4 网状结构中基体等轴组织的形成机理75

参考文献78

第5章 网状结构TiBw/TC4复合材料力学行为81

5.1 准连续网状结构TiBw/TC4复合材料微观性能81

5.1.1 网状结构TiBw/TC4复合材料显微硬度测试81

5.1.2 网状结构TiBw/TC4复合材料微观弹性模量82

5.2 烧结工艺对TiBw/TC4复合材料室温拉伸性能的影响83

5.3 结构参数对TiBw/TC4复合材料室温拉伸性能的影响84

5.3.1 增强相含量对TiBw/TC4复合材料室温拉伸性能的影响84

5.3.2 网状尺寸对TiBw/TC4复合材料室温拉伸性能影响85

5.4 网状结构TiBw/TC4复合材料的弹性特性分析89

5.4.1 网状结构TiBw/TC4复合材料的弹性模量89

5.4.2 网状结构TiBw/TC4复合材料的泊松比90

5.5 网状结构TiBw/TC4复合材料断裂及强韧化机理94

5.5.1 网状结构TiBw/TC4复合材料断口分析94

5.5.2 准连续网状结构TiBw/TC4复合材料裂纹扩展分析96

5.5.3 网状结构TiBw/TC4复合材料模型建立及强韧化机制101

5.6 烧结态网状结构钛基复合材料高温力学行为108

5.6.1 烧结态TiBw/TC4复合材料高温拉伸性能108

5.6.2 烧结态TiBw/TC4复合材料高温拉伸断口分析109

5.7 低含量TiBw/TC4复合材料的组织与性能111

5.7.1 低含量TiBw/TC4复合材料的组织分析112

5.7.2 低含量TiBw/TC4复合材料的拉伸性能113

参考文献114

第6章 网状结构TiBw/TC4复合材料的热变形行为117

6.1 网状结构TiBw/TC4复合材料高温压缩变形行为117

6.1.1 网状结构TiBw/TC4复合材料高温压缩应力-应变行为118

6.1.2 网状结构TiBw/TC4复合材料热加工图建立与分析119

6.1.3 网状结构TiBw/TC4复合材料组织演变规律122

6.2 网状结构TiBw/TC4复合材料高温超塑性拉伸变形行为127

6.2.1 超塑性拉伸应力-应变行为127

6.2.2 超塑性拉伸变形机制129

6.2.3 超塑性拉伸变形组织演变规律131

6.3 热挤压对TiBw/TC4复合材料组织与性能的影响133

6.3.1 热挤压对TiBw/TC4复合材料组织的影响133

6.3.2 热挤压对TiBw/TC4复合材料拉伸性能的影响135

6.3.3 挤压态5vol.％TiBw/TC4复合材料高温拉伸性能137

6.4 热轧制对网状结构TiBw/TC4复合材料组织与性能的影响139

6.4.1 热轧制对TiBw/TC4复合材料组织的影响139

6.4.2 热轧制对TiBw/TC4复合材料拉伸性能的影响141

6.5 变形态网状结构TiBw/TC4复合材料强韧化机理142

6.5.1 变形态TiBw/TC4复合材料弹性模量142

6.5.2 挤压态网状结构TiBw/TC4复合材料拉伸断裂分析144

参考文献146

第7章 热处理对TiBw/TC4复合材料组织与力学性能的影响148

7.1 淬火对网状结构TiBw/TC4复合材料的影响148

7.1.1 TC4钛合金及TiBw/TC4复合材料热处理理论分析148

7.1.2 淬火温度对TiBw/TC4复合材料组织的影响150

7.1.3 淬火温度对TiBw/TC4复合材料力学性能的影响151

7.2 时效温度对TiBw/TC4复合材料组织与性能的影响153

7.3 热处理态5vol.％TiBw/TC4复合材料高温拉伸性能155

7.4 网状结构TiBw/TC4（45～125μm）复合材料的热挤压与热处理157

7.4.1 热挤压对TiBw/TC4（45～125μm）复合材料组织与性能的影响157

7.4.2 热处理对挤压态TiBw/TC4（45～125μm）复合材料的影响159

参考文献161

第8章 网状结构TiCp/TC4与（TiBw+TiCp）/TC4复合材料163

8.1 网状结构TiCp/TC4复合材料组织与力学性能163

8.1.1 网状结构TiCp/TC4复合材料的组织分析163

8.1.2 网状结构TiCp/TC4复合材料室温力学性能166

8.2 网状结构TiCp/TC4复合材料高温抗氧化性能与机理167

8.2.1 网状结构TiCp/TC4复合材料高温氧化行为167

8.2.2 网状结构TiCp/TC4复合材料高温抗氧化机理173

8.3 网状结构（TiBw+TiCp）/TC4复合材料制备175

8.3.1 网状结构（TiBw+TiCp）/TC4复合材料组织分析175

8.3.2 网状结构（TiBw+TiCp）/TC4复合材料拉伸性能176

8.3.3 低含量TiBw的网状结构（TiBw+TiCp）/TC4复合材料178

参考文献180

第9章 TiBw/Ti60复合材料与网状钛基复合材料的应用183

9.1 网状结构TiBw/Ti60复合材料制备183

9.1.1 网状结构TiBw/Ti60复合材料组织分析183

9.1.2 网状结构TiBw/Ti60复合材料力学性能186

9.2 热处理对网状结构TiBw/Ti60复合材料的影响188

9.2.1 固溶处理对TiBw/Ti60复合材料组织与性能的影响188

9.2.2 时效处理对TiBw/Ti60复合材料组织与性能的影响189

9.3 热处理对轧制态TiBw/Ti60复合材料的影响191

9.3.1 热处理对轧制态TiBw/Ti60复合材料组织的影响191

9.3.2 热处理对轧制态TiBw/Ti60复合材料拉伸性能的影响194

9.4 网状结构钛基复合材料的应用196

9.4.1 网状结构钛基复合材料生产潜能196

9.4.2 网状结构钛基复合材料展望199

参考文献200